自然對流條件下PV電池板的散熱特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、PV電池是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的重要部件之一，其散熱損失是影響PV系統(tǒng)熱電轉(zhuǎn)換效率的重要因素，因此，關(guān)于其熱損失特性的研究對預(yù)測和改善PV系統(tǒng)的性能有著至關(guān)重要的作用。本課題建立用于研究 PV電池板散熱側(cè)熱損失特性的實(shí)驗(yàn)臺，基于電加熱方法，考察了線性變化熱流邊界條件下熱流梯度參量k、熱流密度qw和平板傾角θ等對 PV板熱損失特性如平板表面溫度分布、局部對流換熱系數(shù)hl、平均對流和輻射熱損失努塞爾特?cái)?shù)Nuc和數(shù)Nur等的影響。同時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，

2、分別獲得了Nuc和Nur的關(guān)聯(lián)式。本實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果如下：
　　在均勻熱流（k=0）條件下，當(dāng)平板豎直放置（θ=90°）時(shí)，平板表面的局部對流換熱強(qiáng)度沿底部至頂部呈現(xiàn)先下降后趨于平穩(wěn)的變化趨勢。隨著傾角的減小，由于靠近頂部表面熱邊界層的逐漸分離，平板頂部附近的局部對流換熱強(qiáng)度逐漸增大。因此，當(dāng)平板水平放置（θ=0°）時(shí)，局部對流換熱強(qiáng)度沿平板先下降后上升且呈對稱分布。在線性變化熱流（k>0）條件下，由于熱流的梯度變化會在熱流突變處對

3、熱邊界層存在一定的破壞作用，故當(dāng)θ=90°時(shí)，平板表面的局部對流換熱強(qiáng)度沿平板底部至頂部呈現(xiàn)波動變化。而當(dāng)θ=0°時(shí)，熱邊界層將不是影響平板對流換熱的主導(dǎo)因素，所以此時(shí)局部對流換熱強(qiáng)度的變化規(guī)律與其在均勻熱流條件下相差不大。
　　平板表面平均對流熱損失努塞爾特?cái)?shù)受到k、θ、qw三種參量之間耦合作用的影響，k>0時(shí)，熱流梯度加強(qiáng)了平板表面局部對流換熱，qw的減小將減弱換熱強(qiáng)度，而Nuc隨著θ的增大有先減小后增大的趨勢，且達(dá)到最小值時(shí)